LED光源在微投影系統(tǒng)上的應(yīng)用
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3.2. 色彩范圍寬
RGB LED 的三基色純度很高，可以實現(xiàn)非常寬的色域范圍(如圖2 所示)， 而普通投影燈泡包含的光譜范圍有限， 且需要色輪分色， 色彩純度往往受到亮度需求的限制， 一般投影機的色域范圍僅為NTSC 的60~70%, LED 光源投影機則可輕松達到100%以上， 色彩還原更好。
3.2.4 需色輪分色
單片DLP 的色彩來自于色輪對燈泡光線的分解， 色輪轉(zhuǎn)速直接影響到畫面色彩刷新速度， 常見的彩虹現(xiàn)象正是由于色輪的存在而產(chǎn)生的， 而RGBLED 3 種顏色發(fā)光體按照時間順序輪流發(fā)光， 等效于色輪分色， 但速度可以達到相當(dāng)于48 倍速色輪的范圍， 彩虹現(xiàn)象大幅減少， 并且沒有色輪高速轉(zhuǎn)動帶來的噪聲。另外與UHP 燈相比， LED 光源不會發(fā)出紫外和紅外波段的光， 系統(tǒng)中不需要UV 和IR濾光片， 這樣投影系統(tǒng)就可以做得更小， 成本更低。圖3、圖4 分別為普通燈泡做光源時的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖和三色LED 燈做光源時的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
圖3 普通燈泡做光源的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
圖4 三色LED燈做光源的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
4 目前LED 作為投影機光源存在的問題
4.1 光通量有待提高
LED 的光效與傳統(tǒng)投影機使用的UHP 和UHE燈相比仍有較大的差距。LED 光源要想成為傳統(tǒng)投影機金屬鹵素?zé)襞菀约傲餍械某邏汗療襞莸男滦吞娲罚?就必須發(fā)出更多的光， 必須具有更高的能量轉(zhuǎn)換效率， 目前世界各國均加緊了對LED 發(fā)光效率的研究。
4.2 生產(chǎn)成本高
生產(chǎn)成本高是影響LED 光源普及的主要原因。
但是， 近年來隨著晶片生產(chǎn)技術(shù)的改良及各種專利技術(shù)的解禁(日本Nichia 日亞公司的專利保護期至2006 年)， 制造成本正在急劇下降， LED 光源正朝著高效率、低成本的方向發(fā)展， 這為LED 光源的廣泛應(yīng)用提供了有利條件。
4.3 產(chǎn)品的一致性、可靠性有待提高
由于投影需要由多個LED 單體組成， 其參數(shù)離散型是一個重要的技術(shù)問題。除了通過預(yù)選、分類盡量保證一致性外， 還必須設(shè)計合理的LED 排列結(jié)構(gòu)和研究適合的驅(qū)動電路， 防止偶然產(chǎn)生的能量集中而燒毀部分LED.
4.4 光束質(zhì)量差
目前， LED 器件或芯片的出射光束擴散角大，光學(xué)擴展量較大， 其幾何形狀不利于收集和傳輸，也不利于改進投影引擎的相關(guān)性能和成熟度。用LED 器件或芯片構(gòu)建的投影光源是一種具有多個離散發(fā)光元件的擴展面光源， 對增大引擎光效， 提高亮度和均勻性等圖像質(zhì)量指標(biāo)增加了難度， 如何高效率地利用LED 的光能成為一個非常有研究價值的問題。
5 結(jié)束語
LED 光源亮度瓶頸得到突破， 意味著LED 光源應(yīng)用于投影機的時機已經(jīng)成熟。LED 光源低發(fā)熱量的優(yōu)勢可以讓投影機體積做得更加小巧， 其2 萬小時的壽命基本杜絕了投影機使用一段時間后需要更換燈泡的現(xiàn)象， 用戶的使用成本將大幅度縮減， 這為投影機進入家庭市場帶來了可能性。隨著世界各國對LED 光源技術(shù)的深入研究和技術(shù)突破， LED 光源在不久的將來定能取代現(xiàn)有金屬鹵素?zé)襞菀约傲餍械某邏汗療襞荩?成為投影機的新型光源。
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